本發(fā)明屬于環(huán)境分析和監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，主要涉及固定焚燒源諸如水泥廠、垃圾焚燒廠、鋼廠、鍋爐等煙囪的排放煙氣中目標(biāo)污染物分析和監(jiān)測(cè)，例如二噁英、重金屬等，特別是適用于焚燒煙氣中二噁英分析監(jiān)測(cè)的樣品采樣中的一種快速裝卸的捕集裝置與方法。

背景技術(shù)：

固定源煙氣排放中含有的有機(jī)污染物，尤其是二噁英類等，雖然絕對(duì)含量非常低，但是由于其毒性、持久性，生物富集性和長(zhǎng)距離傳輸?shù)奶匦?，引起人們的廣泛重視。

在煙道、煙囪及排氣筒等固定污染源排放廢氣的環(huán)境監(jiān)測(cè)中，顆粒物與氣態(tài)污染物的采樣和監(jiān)測(cè)，主要有便攜式儀器監(jiān)測(cè)、煙道氣塵的在線監(jiān)測(cè)等。這些采樣監(jiān)測(cè)中，我國(guó)國(guó)家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)GB/T16157-1996及我國(guó)環(huán)境保護(hù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)HJ/T 77.2-2008和現(xiàn)行的歐盟EN1948、美國(guó)EPA23方法中，多采用濾筒捕集固態(tài)顆粒物、樹脂富集氣態(tài)污染物的樣品采集方法。捕集元件多為石英、玻璃材質(zhì)制成，采用螺紋口并加密封墊手?jǐn)Q緊安裝于采樣氣路、取樣品時(shí)手?jǐn)Q螺紋口接頭松開捕集元件。不僅操作復(fù)雜，而且密封性差，對(duì)樣品準(zhǔn)確性有影響。

為此提出了本發(fā)明裝置及其使用方法，本發(fā)明的快速裝卸的捕集裝置通過(guò)控制執(zhí)行器的開關(guān)，實(shí)現(xiàn)飛灰捕集單元和樹脂富集單元的快速安裝、自動(dòng)對(duì)中、自動(dòng)密封；取樣時(shí)快速卸載獲得的樣品。具有操作簡(jiǎn)單、便捷、可靠性好等優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種煙氣采樣中快速裝卸的捕集裝置與使用方法，主要涉及固定焚燒源諸如水泥廠、垃圾焚燒廠、鋼廠、鍋爐等煙囪的排放煙氣中目標(biāo)污染物分析和監(jiān)測(cè)，例如二噁英、重金屬等，特別是適用于焚燒煙氣中二噁英分析監(jiān)測(cè)的樣品采樣中。

本發(fā)明提出的一種煙氣采樣中快速裝卸的捕集裝置，其特征在于，包括支 撐架、保溫盒、中部帶通孔的密封蓋a、環(huán)狀密封墊a、中部帶通孔的濾筒安裝座、O圈、上端開口的石英纖維濾筒、二端開口的圓筒狀飛灰捕集管、環(huán)狀密封墊b、中部帶通孔的密封蓋b、冷凝瓶、中部帶通孔的密封蓋c、環(huán)狀密封墊c、二端開口的圓筒狀樹脂富集管、環(huán)狀密封墊d、中部帶通孔的密封蓋d、滑板a、滑動(dòng)軸承a、導(dǎo)軌、承力座a、伸縮桿a、執(zhí)行器a、滑板b、滑動(dòng)軸承b、承力座b、伸縮桿b、執(zhí)行器b；

密封蓋a、密封墊a安裝固定于支撐架上；密封蓋a、密封墊a、濾筒安裝座、O圈、飛灰捕集管、密封墊b、密封蓋b依次從上至下接觸、同軸配合安裝，飛灰捕集管內(nèi)部沿徑向設(shè)有帶通孔的隔板，石英纖維濾筒置于飛灰捕集管內(nèi)的隔板上方；于密封蓋b底部安裝有冷凝瓶，冷凝瓶上設(shè)冷卻介質(zhì)進(jìn)口和出口；于冷凝瓶底部安裝有密封蓋c、密封墊c、樹脂富集管、密封墊d、密封蓋d，且它們依次從上至下接觸、同軸配合安裝；密封墊b、密封蓋b、冷凝瓶、密封蓋c、密封墊c安裝固定于滑板a一側(cè)；于滑板a另一側(cè)的背部安裝有滑動(dòng)軸承a和承力座a，滑動(dòng)軸承a內(nèi)穿套有導(dǎo)軌，執(zhí)行器a和導(dǎo)軌安裝固定于支撐架上，伸縮桿a一端與承力座a固接、另一端與執(zhí)行器a傳動(dòng)連接；密封墊d、密封蓋d安裝固定于滑板b一側(cè)；于滑板b另一側(cè)安裝有滑動(dòng)軸承b和承力座b，滑動(dòng)軸承b內(nèi)穿套有導(dǎo)軌，執(zhí)行器b安裝固定于支撐架上，伸縮桿b一端與承力座b固接、另一端與執(zhí)行器b傳動(dòng)連接。

密封蓋a材質(zhì)為鈦合金、不銹鋼制成的中部帶通孔的蓋子、下端蓋口為錐臺(tái)形，安裝于支撐架上；于密封蓋a內(nèi)裝有密封墊a，采樣槍單元的采樣槍內(nèi)管末端穿透密封蓋a和密封墊a中部的通孔與石英纖維濾筒內(nèi)部相連通。

濾筒安裝座由鈦合金、不銹鋼或聚四氟乙烯制成，下部外表面具有錐臺(tái)面結(jié)構(gòu)與商品石英纖維濾筒配合安裝；于濾筒安裝座上套設(shè)有O圈，錐臺(tái)面插入石英纖維濾筒開口端。

飛灰捕集管由石英或玻璃制成的圓形管子、兩端口外圓面設(shè)有螺紋、內(nèi)部設(shè)有帶孔的隔板；將密封蓋a、密封墊a、濾筒安裝座、O圈、石英纖維濾筒、飛灰捕集管、密封墊b、密封蓋b依次接觸、同心配合安裝；當(dāng)壓緊時(shí)，飛灰捕集管兩端口形成密封，使得采集的煙塵和煙氣沿采樣槍內(nèi)管進(jìn)入石英纖維濾筒，煙塵被石英纖維濾筒捕集、煙氣穿透石英纖維濾筒而過(guò)進(jìn)入冷凝瓶中的盤管內(nèi)；

樹脂富集管為內(nèi)部沿徑向設(shè)有微孔的篩板，篩板上堆放有樹脂顆粒，從冷凝瓶中盤管內(nèi)流出的氣體和冷凝水流過(guò)樹脂富集管，再進(jìn)入冷凝水收集瓶，液態(tài)水聚集在冷凝水收集瓶底部，氣體從冷凝水收集瓶頂部另外一個(gè)孔依次通往煙氣采樣儀器的主要部件，如計(jì)量單元，抽氣單元，采樣槍單元。

執(zhí)行器a為商品的氣缸、液壓油缸或電動(dòng)執(zhí)行器；在系統(tǒng)控制下，開啟執(zhí)行器a產(chǎn)生向上或向下的作用力經(jīng)伸縮桿a、承力座a傳遞給滑板a、繼而帶動(dòng)安裝于滑板a上固定安裝的部件向上或向下移動(dòng)。

執(zhí)行器b為商品的氣缸、液壓油缸或電動(dòng)執(zhí)行器；在系統(tǒng)控制下，開啟執(zhí)行器b產(chǎn)生的作用力經(jīng)伸縮桿a、承力座a傳遞給滑板b、繼而帶動(dòng)安裝于滑板b上固定安裝的部件向上或向下移動(dòng)。

煙氣采樣中快速裝卸的捕集裝置的使用方法：將石英纖維濾筒安裝于濾筒安裝座上，濾筒安裝座上套設(shè)有O圈，石英纖維濾筒放置于飛灰捕集管內(nèi)形成飛灰捕集單元；將樹脂富集管內(nèi)加一定量的樹脂形成樹脂富集單元；通過(guò)系統(tǒng)控制，放置飛灰捕集單元時(shí)：將飛灰捕集管底部端口沿密封蓋b的錐口放置于密封墊b上，開啟執(zhí)行器a，滑板a收到推力向上移動(dòng)，濾筒安裝座外側(cè)壁沿密封蓋a的錐口軸向移動(dòng)、自動(dòng)形成同心配合，直至上端面與密封墊a緊密接觸、O圈分別與濾筒安裝座和飛灰捕集管緊密接觸形成密封，并保持一定大小的推力不變；放置樹脂富集單元時(shí)：將樹脂富集管下端口沿密封蓋d的錐口放置于密封墊d上，開啟執(zhí)行器b，滑板b收到推力向上移動(dòng)，飛灰捕集管上端口外側(cè)壁沿密封蓋c的錐口軸向移動(dòng)、自動(dòng)形成同心配合，直至上端面與密封墊c緊密接觸形成密封，并保持一定大小的推力不變；采集完畢后，取下飛灰捕集單元時(shí)：關(guān)閉執(zhí)行器a和執(zhí)行器b，滑板a和滑板b受到向下的重力而下滑至下限位置，密封墊a與密封墊b之間的間隙增大，迅速取出飛灰捕集管單元；取下樹脂富集單元時(shí)：關(guān)閉執(zhí)行器b，滑板b受到向下的重力而下滑至下限位置，密封墊c與密封墊d之間的間隙增大，迅速取出樹脂富集單元。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明提出的快速裝卸的捕集裝置，代替了靠螺紋口擰緊連接的捕集裝置；且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、技術(shù)成熟、省去了大量繁瑣人工操作，特別適用于排放煙氣中二噁英樣品采集。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的一種煙氣采樣中快速裝卸的捕集裝置在采集過(guò)程中的連接 示意圖。在抽氣單元驅(qū)動(dòng)下，管路內(nèi)部形成負(fù)壓，煙囪內(nèi)的煙氣被抽入，經(jīng)過(guò)采樣槍單元和飛灰捕集單元，飛灰被濾筒捕集，氣體經(jīng)過(guò)冷凝瓶冷卻后，進(jìn)入樹脂富集單元富集后，冷凝水進(jìn)入收集瓶，氣體本發(fā)明的水樣品前處理參數(shù)計(jì)量和控制的系統(tǒng)。

其中，1為支撐架進(jìn)；2為保溫盒；3為密封蓋a、4為密封墊a、5為濾筒安裝座、6為O圈，7為濾筒，8為飛灰捕集管，9為密封墊b，10為密封蓋b，11為冷凝瓶，12為密封蓋c，13為密封墊c，14為樹脂富集管，15為密封墊d，16為密封蓋d，17為滑板a，18為滑動(dòng)軸承a，19為導(dǎo)軌，20為承力座a，21為伸縮桿a，22為執(zhí)行器a，23為滑板b，24為滑動(dòng)軸承b，25為承力座b，26為伸縮桿b，27為執(zhí)行器b，28為冷凝水收集瓶，29為計(jì)量單元，30為抽氣單元，31為采樣槍單元。

圖2為本發(fā)明的煙氣采樣中快速裝卸的捕集裝置的示意圖。序號(hào)所示物體名稱同圖1。

具體實(shí)施方式

飛灰捕集管、冷凝瓶、樹脂富集管均為高硼玻璃制造的部件；導(dǎo)軌選用15mm寬規(guī)格的直線導(dǎo)軌，滑動(dòng)軸承a和滑動(dòng)軸承b選用15mm寬規(guī)格的滑塊；伸縮桿a、執(zhí)行器a、伸縮桿b、執(zhí)行器b選用行程為100mm推桿直徑20mm的氣缸；

將石英纖維濾筒安裝于濾筒安裝座上，濾筒安裝座上套設(shè)有O圈，石英纖維濾筒放置于飛灰捕集管內(nèi)形成飛灰捕集單元；將樹脂富集管內(nèi)加一定量的樹脂形成樹脂富集單元；

通過(guò)系統(tǒng)控制，放置飛灰捕集單元時(shí)：將飛灰捕集管底部端口沿密封蓋b的錐口放置于密封墊b上，開啟執(zhí)行器a，滑板a收到推力向上移動(dòng)，濾筒安裝座外側(cè)壁沿密封蓋a的錐口軸向移動(dòng)、自動(dòng)形成同心配合，直至上端面與密封墊a緊密接觸、O圈分別與濾筒安裝座和飛灰捕集管緊密接觸形成密封，并保持一定大小的推力不變；放置樹脂富集單元時(shí)：將樹脂富集管下端口沿密封蓋d的錐口放置于密封墊d上，開啟執(zhí)行器b，滑板b收到推力向上移動(dòng)，飛灰捕集管上端口外側(cè)壁沿密封蓋c的錐口軸向移動(dòng)、自動(dòng)形成同心配合，直至上端面與密封墊c緊密接觸形成密封，并保持一定大小的推力不變；

采集完畢后，取下飛灰捕集單元時(shí)：關(guān)閉執(zhí)行器a和執(zhí)行器b，滑板a和滑板b受到向下的重力而下滑至下限位置，密封墊a與密封墊b之間的間隙增 大，迅速取出飛灰捕集管單元；取下樹脂富集單元時(shí)：關(guān)閉執(zhí)行器b，滑板b受到向下的重力而下滑至下限位置，密封墊c與密封墊d之間的間隙增大，迅速取出樹脂富集單元。